Aumento do Rebordo Alveolar com Enxerto em Bloco Impresso Personalizado: Relato de Caso / Alveolar ridge augmentation with custom 3D-printed block graft: Case report

A utilização da tecnologia CAD/CAM (computer aided design/computer aided manufacturing) e 3D (tridimensional) para reconstruções alveolares na implantodontia permite o planejamento pré-operatório detalhado, o design do resultado desejado do enxerto e a avaliação virtual do resultado em relação à reconstrução protética. Este trabalho objetiva detalhar a técnica cirúrgica de enxerto ósseo sintético confeccionado por meio dessa tecnologia, seguido da instalação de implantes osseointegráveis e reabilitação protética em um defeito ósseo na mandíbula. Paciente masculino, 22 anos, compareceu à clínica por avulsão dos elementos 32, 31, 41 e 42 com significativa perda óssea vertical de rebordo alveolar. Devido à extensa perda óssea, realizou-se enxerto em bloco prototipado impresso. O escaneamento intraoral e os arquivos de imagem gerados foram enviados ao centro de planejamento virtual. Primeiramente, foi realizada a cirurgia para instalação do enxerto em bloco. Após o período de cicatrização, foi realizada cirurgia para instalação de dois implantes osseointegráveis. Esperado o período de três meses a partir da instalação dos implantes, foi realizada a confecção de próteses provisórias fixas sobre implantes a fim de realizar o condicionamento dos tecidos moles peri-implantares e o carregamento progressivo dos implantes. O aumento do rebordo alveolar através do uso de enxerto em bloco impresso personalizado apresentou-se como uma técnica com inúmeras vantagens, por não necessitar de sítio doador, reduzir tempo cirúrgico e apresentar perfeita adaptação do bloco ao defeito ósseo, resultando em menor morbidade pós-operatória. Essa técnica é uma indicação para casos de defeitos ósseos severos, visando a otimizar o resultado e a propiciar menor desconforto ao paciente.

The use of the technology CAD/CAM (computer aided design/computer aided manufacturing) and 3D (three dimensional) to alveolar reconstructions in implant dentistry allows detailed preoperative planning, the design of the desired grafting result, and the virtual evaluation of the result in relation to the prosthetic reconstruction. This paper aims to details the synthetic bone graft made through this technology, followed by the installation of osseointegrated implants and prosthetic rehabilitation in a bone imperfection in the jaw. A 22-year-old man attended the clinic due to a tooth avulsion of the four lower incisors with significant vertical bone loss of alveolar ridge. Because of the extensive bone loss, it was made a prototyped printed block graft. The intraoral scan and the generated image files were sent to the virtual planning center. First, it was necessary a surgery to install the block graft. After the healing process, it was made a surgery to put two osseointegrated implants. Three months later, temporary fixed prostheses on implants were made to conditioning the peri-implant soft tissues and the progressive loading of the implants. The increase of the alveolar ridge using personalized printed block graft was presented as a technique with numerous advantages, since it does not require a donor site, reduces the surgical time and presents perfect adaptation of the block to the bone imperfection, resulting in a less postoperative morbidity. This technique is indicated to cases of severe bone imperfections, aims to optimize results, and provide less discomfort to the patient.

Suckermouth catfish bone extract as bone graft raw material for bone-healing promotes bone growth in bone loss / Extrato de osso de bagre como material de reparo promove o crescimento ósseo em perda óssea

Objective: This study aimed to evaluate the properties of suckermouth catfish bone extract, which allows it to be adopted as a raw material for bone graft following its graft in an artificial defect of a rat model. Material and Methods: Hydroxyapatite (HA) from suckermouth catfish bone extract was characterized using Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR), and its toxicity was evaluated by Brine Shrimp Lethality Test (BSLT). This material was grafted on artificial defects in rats' femoral bones, which were observed immunologically by Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) after one week and four weeks, and radiographically in the second week, and histologically in the second and fourth weeks. Results: FTIR shows that this material consists of phosphate, hydroxyl, and carbonate groups, while the BSLT results show that this material is not toxic. Observations by ELISA showed an increase in the expression of Tumor necrosis factor alpha (TNF-α) in defects with HA in the fourth week. Radiographically the defect did not show closure in the second week. In contrast, histological analysis showed a better bone healing process in the defect, which was applied with the HA of the suckermouth catfish bone. Conclusion: The HA extracted from the suckermouth catfish bone has beneficial properties as an alternative to bone graft raw material and, more investigated needed to support this biomaterial to be used in the treatment of bone loss (AU)

Objetivo: Avaliar as propriedades do extrato de osso de bagre, que permitem sua adoção como material bruto para enxerto ósseo, em um defeito ósseo artificial em ratos. Material e Métodos: A hidroxiapatita (HA) do extrato de osso de bagre foi caracterizada usando espectroscopia infravermelha por transformada de Fourier (FTIR), e sua toxicidade foi avaliada pelo Teste de Letalidade do Camarão de Sal (BSLT). Esse material foi enxertado em defeitos artificiais nos ossos femorais de ratos. Análise imunológica por meio do ensaio imunoenzimático (ELISA) foi realizada uma e quatro semanas após a colocação dos enxertos. Análises radiográficas foram feitas na segunda semana e histológica na segunda e quarta semanas. Resultados: A FTIR mostrou que esse material é composto por grupos de fosfato, hidroxila e carbonato, enquanto os resultados do BSLT mostraram que esse material não é tóxico. As observações pelo ELISA mostraram um aumento na expressão do fator de necrose tumoral alfa (TNF-α) nos defeitos com HA na quarta semana. Radiograficamente, o defeito não apresentou fechamento na segunda semana. Em contraste, a análise histológica mostrou um melhor processo de cicatrização óssea no defeito que foi aplicado com a HA do osso de bagre. Conclusão: A HA extraída do osso de bagre possui propriedades benéficas como alternativa ao material bruto para enxerto ósseo, sendo necessárias mais investigações para apoiar esse biomaterial a ser usado no tratamento da perda óssea.(AU)

Biocomponents Based on Hydroxiapatite: Influence of Sterilization on the Mechanical Resistance / Biocomponentes à base de hidroxiapatita: Influência da esterilização na resistência mecânica

Abstract Objective This study aimed to evaluate the influence of sterilization on the compressive and flexural mechanical strength of hydroxyapatite-based biocomponents obtained through freeze-dried bovine bone, and its association with chitosan. Methods Freeze-dried bovine bone was processed into 100 μm particles and mixed with 50% of its weight in chitosan. The mixture was packed in metallic molds for preparing the specimens, and sterilized at 127°C using an autoclave for subsequent experimentation. The specimens were subjected to compression and flexion tests following norm 5833 of the International Organization for Standardization (ISO), with 6 × 12 mm cylindrical blocks (for compression tests) and 75 × 10 × 3.3 mm plates (for flexion tests) as samples. The samples were divided into four groups of 20 specimens each, with 10 for compression and 10 for flexion tests. Three groups were sterilized (autoclave, gamma rays, and ethylene oxide), whereas the fourth group (control) was not. The mechanical tests obtained from the different sterilization processes were compared using analysis of variance (ANOVA, p< 0.05), followed by the Tukey multiple comparison test of means, with a 95% confidence interval. Results The specimens presented mean compressive strengths of 10.25 MPa for the control group and 3.67 MPa, 9.65 MPa, and 9.16 MPa after ethylene oxide, gamma ray, and autoclave sterilization, respectively. Flexion test results showed an average resistance of 0.40 MPa in the control group, and 0.15 MPa, 0.17 MPa, and 0.30 MPa after ethylene oxide, gamma ray, and autoclave sterilization, respectively. There were statistically significant differences observed in the maximum compression of the ethylene oxide-sterilized group compared with that of the control group (p= 0.0002), gamma ray-sterilized (p= 0.0003), and the autoclaved (p= 0.0006) groups. There was a statistically significant difference in maximum flexion of the specimens sterilized by gamma rays when compared with the control group (p= 0.0245). However, low flexural strengths were observed in all specimens. Conclusion The autoclave sterilization group did not result in statistically significant differences in either compression or flexion strength tests. Thus, the autoclave proved to be the best sterilization option for the hydroxyapatite-based biocomponents in this study.

Resumo Objetivo O objetivo deste estudo foi avaliar a influência da esterilização na resistência mecânica à compressão e flexão de biocomponentes à base de hidroxiapatita obtida a partir de osso bovino liofilizado e sua associação com quitosana. Métodos O osso bovino liofilizado foi processado em partículas de 100 μm e misturado à quitosana em proporção de 50% de seu peso. A mistura foi acondicionada em moldes metálicos para preparo dos espécimes e esterilizada a 127°C em autoclave para posterior experimentação. Os espécimes foram submetidos a ensaios de compressão e flexão seguindo a norma 5833 da International Organization for Standardization (ISO); os espécimes eram blocos cilíndricos de 6 × 12 mm (para ensaios de compressão) e placas de 75 × 10 × 3,3 mm (para ensaios de flexão). As amostras foram divididas em quatro grupos de 20 espécimes cada, sendo 10 para ensaios de compressão e 10 para ensaios de flexão. Três grupos foram esterilizados (por autoclavagem, raios gama e óxido de etileno), enquanto o quarto grupo (controle) não foi. Os testes mecânicos obtidos nos diferentes processos de esterilização foram comparados por análise de variância (ANOVA, p< 0,05) seguido pelo teste de comparação múltipla de médias de Tukey, com intervalo de confiança de 95%. Resultados Os espécimes apresentaram resistências médias à compressão de 10,25 MPa para o grupo de controle e 3,67 MPa, 9,65 MPa e 9,16 MPa após esterilização com óxido de etileno, raios gama e autoclavagem, respectivamente. Os resultados do teste de flexão mostraram uma resistência média de 0,40 MPa no grupo de controle, e 0,15 MPa, 0,17 MPa e 0,30 MPa após esterilização com óxido de etileno, raios gama e autoclavagem, respectivamente. A compressão máxima observada no grupo esterilizado com óxido de etileno foi estatisticamente diferente à obtida no grupo de controle (p= 0,0002), esterilizado com raios gama (p= 0,0003) e autoclavado (p= 0,0006). A flexão máxima dos espécimes esterilizados com raios gama foi estatisticamente diferente à observada no grupo de controle (p= 0,0245). No entanto, a resistência à flexão foi baixa em todos os espécimes. Conclusão A esterilização em autoclave não foi associada a diferenças estatisticamente significativas nos testes de compressão ou flexão. Assim, a autoclave foi a melhor opção de esterilização para os biocomponentes à base de hidroxiapatita neste estudo.

Fracture healing, the diamond concept under the scope: Hydroxyapatite and the hexagon / Consolidación de fractura, una mirada al concepto diamante: Hidroxiapatita y el hexágono

Abstract Bone healing after a fracture has many intercalated steps that depend on the host, type of injury, and often the orthopedist. The diamond concept since 2007 has outlined 4 main facets that have to be considered as a model by the treating surgeon at the time of injury and when nonunion develops: osteogenic cells, osteoconductive scaffolds, osteoinduction, and the biomechanical environment. All of these foment fracture healing in optimal circumstances. Yet, this work proposes other facets, such as osteoimmunology and vascularity, to be considered as well in the model. These are as important as the original four, though their correlation to the original work has been less noted until more recent literature. The mindset of the orthopedist must thoroughly analyze all these facets and many more when dealing with nonunion. This work presents, probably the most sig nificant ones, parting from the original 4-corner diamond model and expanding it to a more representative hexagon integrated model. Metaphorically, just like the strongest inorganic constituent of the bone: hydroxyapatite.

Resumen Hay múltiples pasos intercalados en la consolidación de la fractura que dependen del paciente, el tipo de fractura y frecuentemente del ortopedista. Desde su introducción en el año 2007, el concepto del diamante ha delineado 4 facetas o aristas principales que se han de tener en cuenta por el ortopedista en el momento de la lesión y cuando la no-unión de fractura ocurre: células osteogénicas, matrices osteocunductivas, osteoinducción, y el ambiente biomecánico. Otras facetas para tener en cuenta, no menos importantes, son la osteoimmunología y la vascularidad. Estas son tan importantes como las 4 facetas originales, pero la correlación entre las mismas ha sido poco notada o integrada hasta ahora. El ortopedista tratante debe analizar todas ellas en profundidad, especialmente cuando se trata de una no-unión. Este trabajo presenta las más significantes, partiendo del modelo original del diamante de 4 facetas hacia uno más representativo e integrado como el hexágono. Metafóricamente, como el elemento inorgánico más abundante y fuerte en el hueso: la hidroxiapatita.

Evaluation of desensitizing efficacy of nanohydroxyapatite on the treatment of dentine hypersensitivity following ultrasonic scaling: a randomized controlled trial / Avaliação da eficácia dessensibilizante da nanoidroxiapatita no tratamento da hipersensibilidade dentinária após raspagem ultrassônica: um ensaio clínico randomizado

Objective: This randomized controlled trial aimed to compare nanohydroxyapatite with fluoride on managing post ultrasonic scaling Dentine hypersensitivity (DH). Material and Methods: Thirty patients (aged 20-50 years) with post ultrasonic-scaling DH were included in this study. The sample was randomly divided into three equal groups of 60 teeth each: the first group received nanohydroxyapatite material, the second group received fluoride material and the third group received sterile water as a placebo (controls). The materials were applied once for each patient. All patients were instructed to rate the level of pain before treatment, and after 1 hour, 24 hours, 2 weeks and 1 month on the numerical rating scale (NRS). The Kruskal-Wallis test, Mann-Whitney tests, linear regression analysis were used for the statistical analysis. Significance level was set at 0.05. Results: Both nanohydroxyapatite and fluoride were successful in reducing pain associated with DH when compared with the placebo in subsequent follow-ups (p < 0.05). However, one-hour and one-day post application, nanohydroxyapatite could reduce hypersensitivity pain moreeffectively than fluoride (p < 0.05). Conclusion: Nanohydroxyapatite material was found to besignificantly more effective in reducing the DH that followed ultrasonic scaling one-hour and one-day post application as compared to fluoride and sterile water. Both fluoride and nanohydroxyapatite had similar effect on DH after two-weeks and one-month after application. (AU)

Objetivo: Este ensaio clínico randomizado teve como objetivo comparar a nano-hidroxiapatita com o flúor no manejo da hipersensibilidade dentinária (HD) pós-raspagem ultrassônica. Material e Métodos: Trinta pacientes (com idades entre 20-50 anos) com HD pós-raspagem ultrassônica foram incluídos neste estudo. A amostra foi dividida aleatoriamente em três grupos iguais com 60 dentes cada: o primeiro grupo recebeu material de nano-hidroxiapatita, o segundo grupo recebeu material de flúor e o terceiro grupo recebeu água esterilizada como placebo (controle). Os materiais foram aplicados uma vez para cada paciente. Todos os pacientes foram instruídos a avaliar o nível de dor antes do tratamento, e após 1 hora, 24 horas, 2 semanas e 1 mês na escala de avaliação numérica (NRS). Os testes de Kruskal-Wallis, Mann-Whitney e análise de regressão linear foram usados para a análise estatística. O nível de significância foi estabelecido em 0,05. Resultados: Tanto a nano- hidroxiapatita quanto o flúor foram bem-sucedidos na redução da dor associada à HD quando comparados ao placebo em acompanhamentos subsequentes (p <0,05). No entanto, 1 hora e 1 dia após a aplicação, a nano-hidroxiapatita pode reduzir a dor de hipersensibilidade de forma mais eficaz do que o flúor (p <0,05). Conclusão: O material da nano-hidroxiapatita foi significativamente mais eficaz na redução da HD que se seguiu à raspagem ultrassônica, 1 hora e 1 dia após a aplicação, em comparação com o flúor e a água estéril. Tanto o flúor, quanto a nano-hidroxiapatita apresentou efeito semelhante na HD após 2 semanas e 1 mês após a aplicação (AU)

Análise fatorial da adsorção de cobre em solução aquosa por hidroxiapatita / Factor analysis of copper adsorption in aqueous solution by hydroxyapatite

RESUMO O cobre (Cu) é um contaminante frequente das águas residuais, o que pode levar a intoxicação humana e danos ambientais. A hidroxiapatita (HAP) pode ser utilizada para remoção dessa substância de efluentes, pois é de fácil produção e alto rendimento. Assim, o presente estudo objetivou analisar a influência de vários fatores (factorial design) na adsorção do Cu+2 em solução. A HAP foi produzida por meio de precipitação aquosa e, subsequentemente, caracterização por difração de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia por energia dispersiva (EDS) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). A influência das variáveis pH, concentração inicial (Ci) e massa adsorvente na adsorção de Cu+2 foi analisada por intermédio de um planejamento fatorial 12 (23), com 4 pontos centrais. As três variáveis analisadas foram estatisticamente significantes, sendo possível observar remoções acima de 80% do metal dissolvido em solução. A análise de variância (ANOVA) mostrou que o pH da solução (1), a massa adsorvente (3), a concentração inicial de metal (2) e a interação 2x3 (23) foram estatisticamente significantes. A eficiência máxima de remoção de Cu+2 obtida no procedimento de otimização foi de 85,33%.

ABSTRACT Copper is a frequent contaminant of wastewater, which can lead to human intoxication and environmental damage. The hydroxyapatite (HAP) can be used to remove this substance from wastewater, as it is easy to produce and has high yield. Thus, the present study aimed to analyze the influence of several factors (factorial design) on the adsorption of Cu+2 in solution. HAP was produced by means of aqueous precipitation and subsequently characterized by XRD, FTIR, EDS, and TEM. The influence of the variables pH, initial concentration (Ci), and adsorbent mass on the adsorption of Cu+2 was performed through 12 factorial design (23), with four central points. The three variables analyzed were statistically significant, being possible to observe removals above 80% of the dissolved metal in solution. The analysis of variance (ANOVA) showed that the pH of the solution (1), the adsorbent mass (3), the initial concentration of metal (2), and the interaction 2×3 were statistically significant. The maximum Cu+2 removal efficiency obtained in the optimization procedure was 85.33%.

Antibacterial Activity Analysis of Hydroxyapatite Based Materials with Fluorine and Silver / Análisis de la Actividad Antibacteriana de Materiales a Base de Hidroxiapatita con Flúor y Plata

ABSTRACT This investigation aims to evaluate the antibacterial activity of nanostructured hydroxyapatite based materials doped with silver and fluorine, to be used as a biomaterial with antibacterial activity. Four different formulations were prepared by combustion method: hydroxyapatite, hydroxyapatite-fluorine, hydroxyapatite-silver-fluorine and hydroxyapatite-silver, with 2% of the doping agents. X-ray diffraction technique was used to determine the mineralogy, identifying the presence of Ca5(PO4)3OH, Ca2P2O7, Ag3PO4, AgCa10(PO4)7 Ca5(PO4)3F and CaF2 phases for the studied samples. Scanning electron microscopy was used to study the morphological structure and it showed homogeneous crystallization of the hydroxyapatite and the inclusion of dopant agents. The antibacterial activity was determined using a modified inhibition test zone to observe if the bacteria (E. faecalis) was susceptible to the antimicrobial agent by the appearance of the zone of inhibition on the agar plate. Both the hydroxyapatite-silver and the hydroxyapatite-silver-fluorine materials generated an inhibition zone. It was possible to determine the minimum inhibitory concentration needed to kill most viable organisms after 48 hours of incubation using the broth microdilution method, resulting in 75 µg/ml and 200 µg/ml for the hydroxyapatite-silver and the hydroxyapatite-silver-fluorine formulation, respectively. These materials could be used for the development of new biomaterials that can be used in dental applications.

RESUMEN El objetivo de esta investigación es analizar la actividad antibacteriana de materiales nanoestructurados a base de hidroxiapatita con iones de flúor y plata que le confieran características particulares para que pueda ser utilizado como un biomaterial con actividad antimicrobiana. Se realizaron cuatro formulaciones distintas: hidroxiapatita, hidroxiapatita-flúor, hidroxiapatita-plata-flúor e hidroxiapatita-plata con un 2% de los agentes dopantes. La síntesis del material se realizó a través del método de combustión. La caracterización mineral se realizó a través de difracción de rayos X identificando las siguientes fases en las diversas formulaciones: Ca5(PO4)3OH, Ca2P2O7, Ag3PO4, AgCa10(PO4)7 Ca5(PO4)3F and CaF2. La estructura morfológica se analizó a través de microscopía electrónica de barrido que muestra la formación de estructuras compactas, presencia de cristales y la incrustación de flúor y plata. Se analizó la actividad antimicrobiana utilizando una prueba modificada para la observación del halo de inhibición, encontrándose solamente que los materiales que contenían plata-flúor y plata generaron dicho halo de inhibición. Por otra parte, usando la prueba de microdilución en pozo se encontró que la concentración mínima inhibitoria para el material de HA-Ag fue de 75 μg/ml y para el material de HA-Ag-F fue de 200 μg/ml, después de 48 horas de incubación utilizando E. faecalis.

Biological behavior of magnesium-substituted hydroxyapatite during bone repair / Comportamento biológico de hidroxiapatita substituída com magnésio durante o reparo ósseo

Abstract The aim of this study was to analyze the biological behavior and osteogenic potential of magnesium (Mg) substituted hydroxyapatite (HA) microspheres, implanted in a critical bone defect, considering that this ion is of great clinical interest, since it is closely associated with homeostasis and bone mineralization. For the purpose of this study, 30 rats were used to compose three experimental groups: GI - bone defect filled with HA microspheres; GII - bone defect filled with HA microspheres replaced with Mg; GIII - empty bone defect; evaluated at biological points of 15 and 45 days. The histological results, at 15 days, showed, in all the groups, a discrete chronic inflammatory infiltrate; biomaterials intact and surrounded by connective tissue; and bone neoformation restricted to the borders. At 45 days, in the GI and GII groups, an inflammatory response of discrete granulomatous chronic type was observed, and in the GIII there was a scarce presence of mononuclear inflammatory cells; in GI and GII, the microspheres were seen to be either intact or fragmented, surrounded by fibrous connective tissue rich in blood vessels; and discrete bone neoformation near the edges and surrounding some microspheres. In GIII, the mineralization was limited to the borders and the remaining area was filled by fibrous connective tissue. It was concluded that the biomaterials were biocompatible and osteoconductive, and the percentage of Mg used as replacement ion in the HA did not favor a greater bone neoformation in relation to the HA without the metal.

Resumo O objetivo deste estudo foi analisar o comportamento biológico de microesferas de hidroxiapatita (HA) substituída com magnésio (Mg) durante o reparo de defeito ósseo crítico, tendo em vista que este íon é de grande interesse clínico, pois está intimamente associado à homeostasia e à mineralização óssea. Para tanto, utilizou-se 30 ratos para compor três grupos experimentais: GI - defeito ósseo preenchido com microesferas de HA; GII - defeito ósseo preenchido com microesferas de HA substituída com Mg; GIII (controle) - defeito ósseo vazio; avaliados nos pontos biológicos de 15 e 45 dias. Os resultados histológicos evidenciaram, aos 15 dias, discreto infiltrado inflamatório crônico e neoformação óssea restrita às bordas, em todos os grupos. Nos grupos GI e GII, os biomateriais mantiveram-se íntegros e circundados por tecido conjuntivo frouxo. Aos 45 dias, notou-se resposta inflamatória do tipo crônica granulomatosa discreta nos grupos GI e GII, e no GIII presença escassa de células inflamatórias mononucleares. As microesferas implantadas no GI e GII mantiveram-se, em sua maioria, íntegras e envolvidas por tecido conjuntivo fibroso. Notou-se discreta neoformação óssea próxima às bordas e circunjacente a algumas microesferas. No GIII, a mineralização limitou-se às bordas e a área remanescente foi preenchida por tecido conjuntivo fibroso. Conclui-se que os biomateriais foram biocompatíveis, bioativos, osteocondutores e apresentaram biodegradação lenta, indicando seu grande potencial para em aplicações clínica como biomaterial de preenchimento.

A influência da texturização de superfície do titânio comercialmente puro (Ticp) com jateamento de zircônia e ataque ácido com adição de nanopartículas de hidroxiapatita em ossos de baixa densidade: um estudo in vitro e in vivo / The influence of commercially pure titanium surface texturing (Ticp) with zirconia blasting and acid etching with addition of hydroxyapatite nanoparticles on low density bones: an in vitro and in vivo study

Os implantes médicos-odontológicos constituídos por titânio (Ticp) são constantemente modificados, em especial, a sua topografia, para a obtenção de melhores propriedades físico-químicas e biológicas dos tecidos periimplantares. Assim, o maior desafio atual é desenvolver uma superfície na topografia dos implantes para melhorar a reparação óssea em áreas críticas no que se refere à estabilidade dos tecidos peri-implantares, representadas principalmente por ossos de menor densidade. Nesse contexto, o objetivo deste estudo foi analisar as superfícies por meio desses parâmetros em osso de baixa densidade. Os parâmetros estruturais, imunoistoquímicos e reparacionais por meio de um método de jateamento de zircônia e ataque ácido com adição nanopartículas de hidroxiapatita (grupo TESTE). Para isso, foi realizado a caracterização estrutural da superfície de discos tratados por meio da superfície de implantes tratadas por jateamento de zircônia e outra tratada por adição de nanopartículas de HA, ou seja, jateamento de zircônia e ataque ácido de acordo com padrões comerciais, através das análises de microscopia eletrônica de varredura (MEV), perfilometria, energia livre de superfície e análise de microdureza. Para o estudo in vivo foram utilizadas 22 ratas Wistar, as quais foram submetidas a ovariectomia bilateral e após 90 dias, realizou-se instalação de implantes de ambas as superfícies utilizadas neste estudo. Para avaliar os efeitos das texturizações no reparo periimplantar realizou-se as análises de histologia e imunistoquímica aos 14 e 28 dias pós-operatório, contratorque aos 28 dias e histometria aos 60. Todos os dados quantitativos obtidos foram submetidos a análise estatística com nível de significância de 0,05. Os resultados da caracterização da superfície demonstraram que o grupo TESTE promoveu alteração na morfologia superficial, com formação de poros distribuídos homogeneamente. Os resultados de energia livre de superfície, microdureza e rugosidade foram semelhantes entre os grupos. Em relação ao reparo periimplantar, foi observado maior contra-torque para TESTE (p=0,030) e tendência a apresentar maior AON e ELCOI do que o grupo PADRÃO. A análise histológica qualitativa constatou melhor maturação óssea para o grupo TESTE aos 14 e 28 dias e perfil inflamatório satisfatório para ambos os grupos. Os resultados obtidos nesse estudo foram bastante favoráveis e promissores, estimulando a realização de mais estudos para futura aplicação clínica da texturização proposta(AU)

The medical-dental implants, made from titanium (Ticp) are constantly modified, mostly its topography, to obtain better physic-chemical and biological properties of the peri implant tissues. Therefore, the biggest challenge today is to develop a surface on the implant's topography to improve the bone restoration on critical areas, regarding the peri implant tissue stability, represented primarily by lower density bones. The aim of this study was to analyze the structural, immunohistochemical and repair parameters through the method of zirconia staining and acid etching with the addition of hydroxyapatite nanoparticles (TEST group) in low density. For this, initially a structural characterization of the surface of treated discs was carried out by means of the TEST surface, and also of the STANDARD surface, that is, zirconia blasting and acid etching according to commercial standards, through scanning electron microscopy analysis (SEM), profilometry, surface free energy and microhardness analysis. For the in vivo study, 22 Wistar rats were used, which were submitted to bilateral ovariectomy and after 90 days, implants were installed on both surfaces used in this study. To assess the effects of texturization on peri-implant repair, histology and immunohistochemistry analyzes were performed at 14 and 28 days after surgery, counter-torque at 28 days and histometry at 60 days. All quantitative data obtained were submitted to statistical analysis with a significance level of 0.05. The results of the surface characterization showed that the TEST group promoted changes in the surface morphology, with the formation of homogeneously distributed pores. The results of surface free energy, microhardness and roughness were similar between groups. Regarding the peri-implant repair, a higher counter-torque was observed for the TEST (p=0.030) and a tendency to present higher BIC and BAFO than the STANDARD group. Qualitative histological analysis found better bone maturation for the TEST group at 14 and 28 days and a satisfactory inflammatory profile for both groups. The results obtained in this study were very favorable and promising, encouraging further studies for future clinical application of the proposed texturing(AU)

Quiste óseo solitario. Presentación de un caso / Solitary bone cyst. Presentation of a case / Cisto ósseo solitário. Apresentação de um caso

RESUMEN Introducción: el quiste óseo solitario (QOS) ha sido reconocido durante muchos años como una lesión benigna; es una cavidad llena de líquido claro. Caso clínico: paciente masculino de 12 años de edad, refiere que hace 2 años sufrió una caída de sus pies provocándole un trauma leve a nivel del humero derecho, fue atendido de urgencia en cuerpo de guardia diagnosticándole una fractura patológica de humero derecho por un quiste óseo solitario. El mismo fue tratado conservadoramente con férula de yeso en U y posterior de humero y Velpeaux de yeso durante 2 meses. Al cabo de 1 año el paciente viene porque presenta ligero dolor y aumento de volumen en la región antero-externa de humero derecho sin cambio de coloración. Examen Físico: Ligero dolor a la palpación, aumento de volumen y limitación a los movimientos de la abducción y flexo extensión del brazo derecho. Discusión: se indicó radiografía que mostro: Lesión metafisaria bien delimitada, radio lúcida, con la cortical adelgazada, atravesado por tabiques. Conclusiones: se diagnosticó un quiste óseo solitario. El tratamiento quirúrgico realizado fue raspado y relleno con Hidroxiapatita.

ABSTRACT Introduction: the Solitary Bone Cyst (QOS) has been recognized for many years as a benign injury; it's a cavity full of clear liquid. Clinical case: 12-year-old male patient, who says that two years ago he suffered a fall from his feet causing him a mild trauma at the level of the right humerus, was seen urgently in the guard corps diagnosing a pathological fracture of right humerus by a solitary bone cyst. It was treated conservatively with U-gypsum splint and later humerus and plaster Velpeaux for 2 months. After 1 year the patient comes because he has slight pain and increased volume in the antero-external region of right humerus without color change. Physical Examination: Slight pain to palpation, increased volume and limitation to the movements of abduction and flexo extension of the right arm. Discussion: x-ray was indicated to show: Well-delimited metaphysarian lesion, lucid radius, with the cortical thinned, crossed by septums. Conclusions: a solitary bone cyst was diagnosed. The surgical treatment performed was scraping and filling with Hydroxyapatite.

RESUMO Introdução: o cisto ósseo solitário (CEC) é reconhecido há muitos anos como uma lesão benigna; é uma cavidade cheia de um líquido claro. Caso clínico: paciente do sexo masculino, 12 anos, relata que há dois anos sofreu uma queda de pé causando leve trauma no úmero direito, foi atendido com urgência na guarita com diagnóstico de fratura patológica do úmero direito devido a um cisto osso solitário. Foi tratado conservadoramente com tala de gesso em forma de U e úmero posterior com gesso Velpeaux por 2 meses. Após 1 ano o paciente chega porque apresenta dor discreta e aumento de volume na região ântero-externa do úmero direito sem descoloração. Exame Físico: Dor leve à palpação, aumento de volume e limitação dos movimentos de abdução e flexoextensão do braço direito. Discussão: foi indicada radiografia que evidenciou: Lesão metafisária bem definida, rádio lúcido, com córtex adelgaçado, cruzado por septos. Conclusões: foi diagnosticado um cisto ósseo solitário. O tratamento cirúrgico realizado foi raspagem e obturação com Hidroxiapatita.

Horizontal ridge augmentation of a single atrophic site in the anterior maxilla using hydroxyapatite and rhBMP-2 / Augmento óseo horizontal de reborde alveolar en sitio atrófico único en maxila anterior usando hidroxiapatita y rhBMP-2

SUMMARY: Bone morphogenetic protein (rhBMP-2) is a powerful osteo-inductive growth factor widely used in bone reconstruction and both the vehicle used to administer it and the scaffold substrate could determine its success in clinical situations. The aim was to analyse the clinical behaviour of dental implants placed in single alveolar ridges with a horizontal deficiency in the maxillary anterior region that were reconstructed horizontally with rhBMP-2 and porous hydroxyapatite (HA). Inclusion criteria were both males and females, between the ages of 18 and 29 with single tooth loss of one upper incisor. Cone Beam Computed Tomography (CBCT) was used to take measurements prior to bone augmentation and again prior to the implant insertion. Surgery was carried out under local anaesthetic. In the primary procedure, bone substitute was introduced using porous HA and rhBMP-2; after 4 to 5 months, dental implant surgery was carried out and the implant placed; after 3 months of consolidation the provisional prosthesis was placed and then a definitive restoration was placed. Variables were analysed using the t-test with a p-value of < 0.05 in order to assess statistical significance. Thirteen subjects were included (6 females and 7 males). Bone augmentation resulted in a bone gain of 4.15mm (p=0.023), which was shown to be statistically significant. All of the grafts placed were successful and 13 implants were placed, using torques between 30 and 70N, without complications. For the final prostheses, 11 were screw retained and 2 were cemented in place. The horizontal bone augmentation using HA and rhBMP-2 is an efficient technique for single bone defects in the anterior maxillary area; clinical trials on a larger scale are needed to confirm these results.

RESUMEN: La proteína ósea morfogenética (BMP-2) es un potente osteoinductor utilizado ampliamente en técnicas reconstructivas; el vehículo de instalación es determinante en su evolución. El objetivo fue analizar el comportamiento clínico de implantes dentales instalados en rebordes alveolares únicos con deficiencia horizontal del sector anterior reconstruida horizontalmente con BMP-2 e hidroxiapatita (HA) porosa. Fueron incluidos sujetos de ambos sexos de entre 18 y 29 años, con pérdida dentaria unitaria a nivel de incisivos superiores. Se utilizó tomografía computadorizada para realizar mediciones en las etapas previa a la instalación del injerto y previo a la instalación del implante. Las cirugías fueron realizadas bajo anestesia local. En la primera intervención se realizó la instalación del injerto óseo utilizando HA porosa y BMP-2; después de 4 a 5 meses se realizó la instalación del implante dental; 3 meses después se realizó la conexión protésica y rehabilitación final. Las variables fueron estudiadas con la prueba t test considerando el valor de p< 0,05 para considerar significancia estadística. Trece sujetos fueron incluidos (6 mujeres y 7 hombres); con la reconstrucción ósea se obtuvo una ganancia ósea de 4,15mm (p=0.023) que fue estadísticamente significativo. No existió pérdida en ningún injerto realizado; se instalaron 13 implantes con torques entre 30 y 70N sin complicaciones; se realizaron prótesis fijas atornilladas en 11 casos y cementadas en 2 casos. La técnica con HA y BMP- 2 es eficiente para reconstruir defectos horizontales en perdidas unitarias del sector anterior maxilar; ensayos clínicos de mayor escala son necesarios para confirmar estos resultados.

Biocerámicos: aspectos farmaco-tecnológicos y clínicos de uso odontológico / Bioceramics: pharmatechnological and clinical aspects of dental use

Se analizan aspectos fármaco-tecnológicos y clínicos de biocerámicos bioabsorbibles compuestos por biovidrios con capacidad osteogénica y microbicida, para ser utilizados como relleno bioactivo en el conducto radicular y como tratamiento terapéutico en el sitio de a lesión apicoperirradicular de origen endodóntico. Mediante un diagrama ternario se consideraron las diversas variables cuyos valores determinan las diferentes fases de los vidrios bioactivos, hasta alcanzar la formación de hidroxiapatita, cuando se someten a un medio biológico. Se analizaron composición y mecanismo de acción en la reparación posendodóntica, que parte de la integración del biomaterial al tejido duro sano, sin formación de fibrosis o proceso inflamatorio inmune (AU)

Pharmacotechnological and clinical aspects of bioabsorbable bioceramics composed of bioglasses with osteogenic and microbicidal capacity are analyzed, to be used as a bioactive filler in the root canal and as a therapeutic treatment at the site of an apicoperiradicular lesion of endodontic origin. By means of a ternary diagram, the various variables whose values determine the different phases of the bioactive glasses were considered, until reaching the formation of hydroxyapatite, when subjected to a biological medium. Composition and mechanism of action were analyzed in post-endodontic repair, which starts from the integration of the biomaterial into healthy hard tissue, without the formation of fibrosis or an immune inflammatory process (AU)

Tendinopatía cálcica: etiopatogenia y evaluación por imágenes / Calcific tendinitis: aetiopathogenesis and imaging evaluation

Resumen: La tendinopatía cálcica es causada por el depósito patológico de cristales de hidroxiapatita de calcio en los tendones y es una causa común de dolor en las articulaciones. Afecta más frecuentemente al hombro y la cadera, con hallazgos característicos en imágenes; sin embargo, cualquier tendón puede estar involucrado. Ocasionalmente, la tendinopatía cálcica puede simular patología agresiva, como infección o neoplasia, especialmente en RM. Fisiotpatológicamente, las calcificaciones provendrían de una diferenciación anormal de las células madre del tendón, que comienzan a producir calcio, aunque todavía no es del todo claro. Los radiólogos deben estar familiarizados con los hallazgos de las imágenes para distinguir la tendinopatía cálcica de procesos más agresivos. La aspiración y lavado guiado bajo ecografía es una técnica útil realizada por el radiólogo para el tratamiento de casos sintomáticos. La familiaridad con estos procedimientos y su apariencia en imágenes es un aspecto importante en el manejo de esta enfermedad. El propósito de esta revisión es analizar la etiopatogenia de la tendinopatía cálcica, la evaluación con imágenes en los sitios de presentación más comunes y también en los menos frecuentes, así como el papel que desempeña la ecografía en el tratamiento de la patología.

Abstract: Calcific tendinitis is caused by abnormal deposition of calcium hydroxyapatite crystals in tendons and is a common cause of joint pain. The disease typically affects the shoulder and hip, with characteristic imaging findings; however, any tendon can be involved. Occasionally, calcific tendinitis can mimic aggressive disorders, such as infection and neoplasm, especially on MRI. Apparently, the calcifications come from an abnormal differentiation of the tendon stem cells, which begin to produce calcium. Radiologists should be familiar with the imaging findings to distinguish calcific tendinitis from more aggressive processes. Image-guided percutaneous needle aspiration is a useful technique performed by the radiologist for the treatment of symptomatic cases. Being familiar with these processes and their imaging appearance is an important aspect in the management of this common disease. The purpose of this review is to analyze the pathogenesis of calcium tendinopathy, the evaluation of images in both the most common and less frequent presentation sites, as well as the role played by ultrasound in the treatment of pathology.

Bioestimuladores e seus mecanismos de ação / Biostimulators and their mechanisms of action

No envelhecimento da pele, as alterações intrínsecas, secundárias à perda da regeneração celular, e extrínsecas, causadas pela exposição à radiação ultravioleta, podem ser observadas e alteram a arquitetura tecidual e as propriedades fisiológicas da pele. Tratamentos que restauram a produção de colágeno e estimulam os fibroblastos a sintetizar e organizar a matriz extracelular são críticos para a morfogênese, angiogênese e cicatrização. Potencial utilização de produtos que estimulam a produção de colágeno, que desempenha papel fundamental na matriz extracelular, representa perspectiva promissora para a melhoria da qualidade da pele e das propriedades mecânicas, introduzindo um novo conceito de abordagem terapêutica no tratamento de alterações causadas pelo envelhecimento da pele

In the skin aging process, both intrinsic alterations, secondary to cell regeneration capacity loss resulting from chronological action, and extrinsic alterations, caused by to ultraviolet radiation exposure, can be observed. Treatments that restore collagen production and stimulate fibroblasts to synthesize and organize extracellular matrix are critical for morphogenesis, angiogenesis, and skin healing. Potential uses of products that stimulate collagen production, a component that plays a fundamental role in the extracellular matrix, represents a promising perspective for improving skin quality and its mechanical properties by introducing a new concept of therapeutic approach when treating changes caused by skin aging

Evaluation of color changes of white spot lesions treated with three different treatment approaches: an in-vitro study

ABSTRACT Objective: To qualitatively and quantitatively assess the color changes effect and the color stability of the resin infiltrant on white spot lesions (WSLs), in comparison with nano-hydroxyapatite (nano-HA) toothpaste and microabrasion. Methods: WSLs were artificially created on sixty human premolars enamel surfaces and randomly assigned to equal four groups (n = 15 each): nano-HA toothpaste, microabrasion (Opalusture), resin infiltrant (Icon) treatment, or artificial saliva (control group). The color change (ΔE) of each specimen was measured by dental spectrophotometer (Vita Easyshade) at different time points: baseline, after WSLs' creation, after application of treatments, one month, three and six months after treatments application. Results: The ΔE value did not differ significantly for the four groups at baseline measurement before treatment (p> 0.05). Icon resin infiltrant improved the color of WSLs significantly immediately after its application, giving the lowest ΔE value (3.00 ± 0.59), when compared to other treatments (p< 0.001). There were no significant changes in ΔE (p> 0.05) for all groups during the follow up intervals (one month, three and six months after treatments application). Conclusion: Resin infiltrant can improve the color of WSLs and restore the natural appearance of enamel better than nano-HA toothpaste and microabrasion.

RESUMO Objetivo: avaliar qualitativamente e quantitativamente os efeitos nas mudanças e estabilidade da cor de lesões de mancha branca (LMBs), após tratamento com infiltração de resina, em comparação aos tratamentos com pasta de dentes com nanopartículas de hidroxiapatita (Nano-HA) e com microabrasão. Métodos: As LMBs foram criadas artificialmente em 60 superfícies de esmalte dentário de pré-molares humanos e aleatoriamente divididas em quatro grupos (n=15, cada): pasta de dentes Nano-HA, microabrasão (Opalusture), tratamento com infiltração de resina (Icon) e saliva artificial (grupo controle). A mudança de cor (ΔE) de cada espécime foi aferida com um espectrofotômetro odontológico (Vita Easyshade) em diferentes tempos: início do estudo, após a criação das LMBs, após a aplicação dos tratamentos, um mês, três meses e seis meses após a aplicação dos tratamentos. Resultados: Os valores de ΔE não diferiram significativamente entre os quatro grupos ao início do estudo (p > 0,05). A infiltração com resina Icon melhorou significativamente a coloração das LMBs imediatamente após a sua aplicação, com o menor valor de ΔE (3,00 ± 0,59), quando comparada às outras modalidades de tratamento (p < 0,001). Não houve mudanças significativas nos valores de ΔE (p > 0,05) em qualquer um dos grupos durante os intervalos de acompanhamento (um mês, três meses e seis meses após a aplicação do tratamento). Conclusão: A infiltração de resina é capaz de melhorar a coloração das LMBs e restaurar a aparência natural do esmalte de forma superior à pasta de dentes com Nano-HA e à microabrasão.

Caracterização e avaliação randomizada de superfícies de liga de titânio modificada por hidroxiapatita e hidroxiapatita incorporada com estrôncio em ratas saudáveis e osteoporóticas / Characterization and randomized evaluation of titanium alloy surfaces modified by hydroxyapatite and hydroxyapatite incorporated with strontium in healthy and osteoporotic female rats

Este estudo objetivou caracterizar os tratamentos de superfície com hidroxiapatita e hidroxiapatita modificada por estrôncio em duas concentrações (10 e 90%) sobre superfícies de liga de titânio, e avaliar a sua osseointegração em tíbias de ratas saudáveis e osteoporóticas. Foram utilizados parafusos de fixação e discos de liga de titânio, que foram divididos em grupos de acordo com a superfície: Usinada, Hap, HapSr 10% e HapSr 90%. Os tratamentos de superfícies foram realizados pelo método biomimético. Foi avaliado a morfologia, estrutura, composição química, molhabilidade, energia de superfície e integridade das superfícies. As superfícies também foram testadas in vivo, na qual os parafusos foram randomizados e instalados em tíbias de ratas saudáveis (controle) e osteoporóticas (OVX). A osseointegração foi avaliada pelo torque reverso, área de fluorocromos calceína e alizarina, área de contato entre tecido ósseo e parafuso e extensão linear de contato entre osso e parafuso 60 dias após a instalação. Nas análises laboratoriais observaram-se nas superfícies Hap, HapSr10% e HapSr90% filmes finos rugosos e presença de poros em escala nanométrica, presença de grupos químicos de Hap semelhante à do tecido ósseo, e aumento expressivo da molhabilidade e da energia de superfície. Nas análises in vivo de torque reverso, no grupo OVX os valores foram mais significativos para as superfícies contendo estrôncio (HapSr 10% e HapSr90%), enquanto no grupo controle a superfície de Hap apresentou maior torque para remoção do parafuso. A área de fluorocromos para calceína e a área óssea neoformada foi expressivamente maior na superfície de HapSr 10% do grupo controle. Em conclusão, as superfícies tratadas com as hidroxiapatitas melhoram a morfologia, composição e a reatividade da superfície, e apresentam um efeito promissor na osseointegração de parafusos em tíbias de ratas saudáveis e osteoporóticos(AU)

The objective of this study was to characterize the surface treatments with hydroxyapatite and hydroxyapatite modified by strontium in two concentrations (10 and 90%) on titanium alloy surfaces, and to evaluate their osseointegration in tibias of healthy and osteoporotic rats. Fixing screws and titanium alloy discs were used, which were divided into groups according to the surface: Machined, Hap, HapSr 10% and HapSr 90%. The surface treatments were carried out by the biomimetic method. The morphology, structure, chemical composition, wettability, free surface energy and surface integrity were evaluated. The surfaces were also tested in vivo, in which the screws were randomized and installed in the tibias of healthy (control) and osteoporotic (OVX) rats. Osseointegration was evaluated by reverse torque, area of fluorochromes calcein and alizarin, area of contact between bone tissue and screw and linear extent of contact between bone and screw 60 days after placement. Laboratory analyzes showed that Hap, HapSr10% and HapSr90% had thin, rough films and the presence of pores on a nanometer scale, the presence of Hap chemical groups similar to that of bone tissue, and a significant increase in wettability and surface energy. In the in vivo analyzes of reverse torque, in the OVX group the values were more significant for strontium-containing surfaces (HapSr 10% and HapSr90%), while in the control group the Hap surface showed greater torque for removing the screw. The fluorochromic area for calcein and the newly formed bone area were significantly greater on the HapSr 10% surface of the control group. In conclusion, surfaces treated with hydroxyapatites improve surface morphology, composition, and reactivity, and have a promoting effect on screw osseointegration in healthy and osteoporotic female rats(AU)

Caracterização físico-química e atividade biológica de um cimento dentário à base de quitosana, nanohidroxiapatita, nanopartículas de óxido de zinco para estimulação de células nervosas de Schwann (HS-SCH-2) / Physical-chemical characterization and biological activity of a dental cement based on chitosan, nano-hydroxyapatite, and zinc oxide nanoparticles for Schwann nervous cell stimulation (hs-sch-2)

Os cimentos dentários e ortopédicos são utilizados amplamente em diversas aplicações clínicas. Novos cimentos vêm sendo propostos visando à preservação ou regeneração tecidual. Contudo, pouco se conhece sobre o papel desses biomateriais na regeneração nervosa. As células mais comumente envolvidas na regeneração nervosa são as células de Schwann (SCs) sendo sua principal função o suporte aos axônios através da liberação de fatores de crescimento e isolamento axonal através da formação da bainha de mielina. Como estratégia da presente pesquisa, foi estudado um cimento à base da quitosana com adição de substâncias que podem atuar sinergicamente na resposta celular nervosa, tais como, as nanopartículas (NPs) de hidroxiapatita e o óxido de zinco, visto que têm propriedades bioativas e biocondutoras, além de promoverem a condução de prolongamento axonal. A doxiciclina (Dox) foi acrescida como antimicrobiano, potente inibidora de metaloproteinases (MMPs) e estimuladora da diferenciação celular no processo de regeneração tecidual. Assim, as propriedades físico-químicas e biológicas do cimento de nano-hidroxiapatita, quitosana, óxido de zinco e doxiciclina foram avaliadas, bem como a capacidade de promover um ambiente favorável para as células nervosas periféricas. Os cimentos foram caracterizados físico-químicamente mediante a determinação do pH, tempo de presa e solubilidade, lixiviação de íons cálcio, liberação controlada de doxiciclina, difração de Raios X, Termogravimetria (TG), espectroscopia Raman, molhabibidade, e testes de atividade biológica, para assim também serem avaliados em contato com células nervosas de Schwann (HS-Sch-2). O cimento apresentou pH neutro (7,0), tempo de presa de 5,7 ± 0,22 minutos, solubilidade menor que 3%, lixiviação de cálcio de 8,14 ± 0,71 mg L-1 após 14 dias, estabilidade térmica e a análise espectroscópica ratificou a presença e diferenciação das estruturas químicas dos componentes do cimento coerentemente com as imagens das análises microscópicas. Além disso, o cimento se mostrou hidrofílico, teve efeito hemolítico baixo (17%), obteve alta citocompabilidade celular em fibroblastos ATCC 3T3 (72%) e ação antimicrobiana. O cimento aumentou significativamente o crescimento das células de Schwann, 48,6% a mais do que o grupo controle (p≤0.05), e maior capacidade metabólica na análise mitótica quando em contato com este material (33%). Pode-se concluir que o cimento proposto à base de quitosana contendo hidroxiapatita e óxido de zinco nanoparticulados com adição de doxiciclina obteve efeito bioativo em células de Schwann promovendo, assim, o crescimento e a atividade mitótica celular, sendo então um biomaterial promissor para estudos de remielinização de nervos periféricos e regeneração nervosa in vivo.

Dental and orthopedic cements are used widely in several clinical applications. New cements have been proposed aimed the tissue preservation or regeneration. Nevertheless, nerve regeneration is not well known. The cells most commonly used in nerve regeneration are Schwann cells (SCs) which represent glial cells in the peripheral nervous system, their main function being supporting axons by releasing growth factors and axonal isolation through the formation of the myelin sheath. As a strategy of this research, chitosan-based cement was studied with the addition of substances that can act synergistically in the nervous cell response, such as the hydroxyapatite and zinc oxide nanoparticles (NPs), since they have bioactive and bioconductive properties; in addition to furthermore, they promote the conduction of axonal prolongation. Doxycycline (Dox) was added as an antimicrobial, a potent inhibitor of MMPs, a stimulator of cell differentiation in the tissue regeneration process. Thus, the physical-chemical and biological properties of nanohydroxyapatite, chitosan, zinc oxide and doxycycline cements were evaluated, as well as the ability to promote a favorable environment for peripheral nerve cells. Blocks of cements were characterized physically and chemically by determining pH, setting time and solubility, calcium ions leaching, controlled release of doxycycline, X-ray diffraction, Thermogravimetry (TG), Raman spectroscopy, wetness, and biological activity tests, so they can also be evaluated in contact with Schwann nerve cells (HS-Sch-2). The cement showed neutral pH (7.0), setting time of 5.7 ± 0.22 minutes, solubility less than 3%, calcium leaching of 8.14 ± 0.71 mg L-1 after 14 days, stability thermal and spectroscopic analysis confirmed the presence and differentiation of the chemical structures of the cement components coherently with the images of the microscopic analysis. In addition, the cement was shown to be hydrophilic, had a low hemolytic effect (17%), and obtained high cell cytocompatibility in ATCC 3T3 fibroblasts (72%) and antimicrobial action. The cement significantly increased the growth of Schwann cells, 48.6% more than the control group (p≤0.05), and greater metabolic capacity in the mitotic analysis when in contact with this material (33%). It can be concluded that the proposed chitosan-based cement containing hydroxyapatite and zinc oxide nanoparticulated with the addition of doxycycline has a bioactive effect in Schwann cells, thus promoting cell growth and mitotic activity, thus being a promising biomaterial for studies of remyelinization of peripheral nerves and nerve regeneration in vivo.

Desenvolvimento, caracterização e avaliação in vitro de cimento ósseo à base de nano hidroxiapatitas substituídas com magnésio, estrôncio e zinco / Development, characterization and in vitro evaluation of bone cement based on nano-hydroxyapatites substituted with magnesium, strontium and zinc

A incorporação de íons na estrutura da hidroxiapatita (HA) pode afetar sua estrutura, cristalinidade, solubilidade e citotoxicidade. Dentre os íons presentes na composição da apatita óssea, o magnésio (Mg2+), estrôncio (Sr2+) e zinco (Zn2+) são reconhecidos por promover a angiogênese e osteogênese. Portanto, as HAs substituídas podem apresentar melhor bioatividade, por fornecer íons com potencial de estimular a neoformação óssea nos locais enxertados. Nesse contexto, este estudo descreve a síntese, caracterização e comparação de uma série de nano-hidroxiapatitas (nHAs) substituídas e co-substituídas por Sr2+, Mg2+ ou Zn2+. Em seguida, foi desenvolvido um cimento ósseo à base das HAs com melhores resultados de citotoxicidade, associado ao DCPA, gelatina e quitosana. As nHAs foram caracterizadas físico-quimicamente usando diferentes técnicas. O método de co-precipitação foi eficaz para sintetizar HAs de dimensões nanométricas. Comparado a nHA pura, os difratogramas, espectros de FTIR e parâmetros de rede das nHAs substituídas e co-substituídas exibiram alterações, indicando que a incorporação de cátions resultou em distorções da rede da HA. Os testes de MTT demonstraram que as nHAs sintetizadas não foram citotóxicas, após contato direto com culturas de fibroblastos (L929) e pré-osteoblastos (MC3T3). Os resultados obtidos sugerem que as nHAs co-substituídas por Mg2+/Sr2+ e Zn2+/Sr2+ parecem induzir maior proliferação de células fibroblásticas e osteoblásticas, quando comparado a HA pura e substituída. Os cimentos ósseos desenvolvidos apresentaram capacidade de auto-endurecimento e resistência à lavagem. Além de possuírem alta molhabilidade e um perfil de liberação de íons Ca2+, Sr2+, Mg2+ e Zn2+, que está dentro das doses indicadas para estimular a proliferação de osteoblastos. Os cimentos exibiram excelente biocompatibilidade in vitro em culturas de células fibroblásticas, endoteliais e osteosblásticas. Os cimentos contendo nHAs co-substituídas por Mg2+/Sr2+ exibiram os melhores resultados de viabilidade celular. Após 24 horas de contato indireto com cultura de células fibroblásticas L929, o crescimento celular do grupo C2 foi maior que de todos os grupos em estudo (P < 0,01). Em cultura de células endoteliais EA.hy926, o percentual de células viáveis do grupo C3 foi significativamente maior que de todos os outros grupos, após 24 horas (p < 0,001). A citotoxicidade indireta em cultura de células pré-osteoblásticas MC3T3 revelou que após 48 horas, o grupo C3 apresentou maior viabilidade celular que todos os grupos em estudo (p < 0,01). O teste de formação de tubo sugere que todos os cimentos desenvolvidos possuem potencial angiogênico, sendo que os cimentos contendo nHAs co-substituídas por Zn2+/Sr2+ exibiram resultados significativamente superiores (p < 0,001). Apesar de ser necessário um maior número de testes de biocompatibilidade; a incorporação de íons na rede cristalina das nHAs, que são reconhecidos por afetar a angiogênese e a osteogênese, parece ter resultado no desenvolvimento de cimentos ósseos com potencial para promover a regeneração óssea.

The incorporation of ions into the HA lattice can affect its structure, crystallinity, solubility and cytotoxicity. From the ions present in the composition of bone apatite, Mg2+, Sr2+ and Zn2+ are recognized for promoting angiogenesis and osteogenesis. The substituted HAs can be present better bioactivity for supplying ions with potential to stimulate bone neoformation in grafted sites. This study described the synthesis, characterization and comparison of a range of substituted and co-substituted nHAs contained Sr2+, Mg2+ or Zn2+. Then, it developed bone cement based on HAs with better cytotoxicity results, associated with DCPA, gelatin and chitosan. The nHAs were physicochemically characterized using different techniques. The co-precipitation method was effective for synthesizing HAs with nanometric dimensions. Compared to pure nHA, the diffractograms, FTIR spectra and lattice parameters of the substituted and co-substituted nHAs showed changes, indicating that the incorporation of cations resulted in distortions of the HA lattice. MTT tests demonstrated that the all synthesized nHAs were not cytotoxic after direct contact with fibroblasts (L929) and pre-osteoblasts (MC3T3) cultures. MTT results suggest that Mg2+/Sr2+ and Zn2+/Sr2+ co-substituted nHAs seem to induce more proliferation of fibroblastic and osteoblastic than pure and Mg2+, Sr2+ and Zn2+ substituted nHAs. Bone cements developed showed self-hardening and washout resistance. Also, they Exhibited high wettability and ion release profile with non-toxic concentrations of Ca2+, Sr2+, Mg2+ and Zn2+, range within indicated doses to stimulate the proliferation of osteoblasts. The cement exhibited excellent in vitro cytocompatibility in fibroblastic, endothelial and osteoblastic cell cultures. Cement containing Mg2+/Sr2+ co-substituted nHAs showed better results of the cell viability. After 24 hours of indirect contact with L929 fibroblast culture, the cell growth in the C2 group was highest than all study groups (P <0.01). In EA.hy926 endothelial culture, the cell viability of the C3 group was significantly highest than all other groups after 24 hours (p <0.001). The indirect cytotoxicity in MC3T3 pre-osteoblastic culture revealed that after 48 hours, the C3 group showed the greatest cell viability than all the study groups (p <0.01). The tube formation assay suggests that all cement have angiogenic potential, being that the cements containing Zn2+ / Sr2+ co-substituted nHAs exhibited significantly better results (p < 0,001). Despite being necessary to perform a more significant number of biocompatibility tests, the incorporation of ions into the nHA lattice, which are recognized for affects angiogenesis and osteogenesis, may have resulted in the development of bone cements with the potential to promoting bone regeneration.

Efficacy of fluoride associated with nano-hydroxyapatite in reducing enamel demineralization adjacent to orthodontic brackets: in situ study

ABSTRACT Objective: To assess in situ the effect of fluoride associated with nano-hydroxyapatite for the prevention of demineralization of the enamel adjacent to orthodontic brackets. Material and Methods: Eight volunteers wore palatal devices prepared with 6 bovine enamel blocks (5x5x2 mm) with bonded brackets. The volunteers used the devices in two different moments of 14 days each. During the first 14 days, a product containing fluoride + nano-hydroxyapatite was applied twice (experimental group, GNH, n = 48), and for the other 14 days no prevention product was applied (control group, CG, n = 48). In both groups, along the experiment, the blocks were dripped with 20% sucrose eight times daily. After the experiment, all the specimens were sectioned and examined for lesion depth analysis (µm) under polarized light microscopy, and for enamel longitudinal microhardness (measured under the bracket, at 30 µm and at 130 µm from the margin), at seven different depths (10, 20, 30, 50, 70, 90, and 110 µm). Results: Under polarized light, group GNH presented significantly less demineralization depth ( X ¯= 15.01 µm, SD = 33.65) in relation to CG ( X ¯= 76.43 µm, SD = 83.75). Enamel longitudinal microhardness demonstrated significantly higher microhardness for group GNH when compared to CG. Conclusion: Fluoride + nano-hydroxyapatite can be an alternative preventive procedure for demineralization of the enamel adjacent to orthodontic brackets.

RESUMO Objetivo: avaliar in situ o efeito da nano-hidroxiapatita associada ao fluoreto na prevenção da desmineralização do esmalte adjacente aos braquetes ortodônticos. Material e Métodos: oito voluntários utilizaram aparelhos palatinos preparados com seis blocos de esmalte bovino (5 x 5 x 2 mm) com braquetes colados unidos por um fio de NiTi 0,016" preso por ligaduras elásticas. Os voluntários utilizaram os dispositivos em dois tempos distintos de 14 dias. Durante os primeiros 14 dias, um produto contendo flúor + nano-hidroxiapatita foi aplicado duas vezes (grupo experimental, GNH, n = 48), e nos outros 14 dias não foi aplicado qualquer produto de prevenção (grupo controle, GC, n = 48). Em ambos os grupos, ao longo do experimento, os blocos foram gotejados com sacarose a 20%, 8 vezes ao dia. Após o experimento, todos os espécimes foram seccionados e examinados para análise de profundidade de lesão (µm), sob microscopia de luz polarizada, e para microdureza longitudinal do esmalte do braquete (a 30µm e a 130µm da margem), a 7 profundidades diferentes (10, 20, 30, 50, 70, 90 e 110µm) Resultados: sob luz polarizada, o grupo GNH apresentou significativamente menor profundidade de desmineralização ( X ¯= 15,01µm, D.P. = 33,65) em relação ao GC ( X ¯= 76,43µm, D.P. = 83,75) A microdureza longitudinal do esmalte demonstrou valor significativamente maior para o grupo GNH, quando comparado ao GC. Conclusão: a nano-hidroxiapatita associada ao fluoreto pode ser um procedimento alternativo para a prevenção da desmineralização do esmalte adjacente aos braquetes ortodônticos.

Biomateriales para Regeneración de Tejido Óseo Extraídos de Desechos de Pescado / Biomaterials for Bone Tissue Regeneration Extracted from Fish Wastes

Resumen Los biomateriales para regeneración ósea comúnmente se basan en el diseño natural del hueso, el cual mezcla la dureza de un material cerámico como la hidroxiapatita con la flexibilidad de un polímero como el colágeno. Ambos materiales pueden extraerse de los desechos del pescado consumido en la dieta humana, tales como escamas, piel e incluso huesos. Esta extracción tiene la ventaja de aportar biomateriales naturales, de baja toxicidad y como añadido, que evitan la transmisión de enfermedades que se ha reportado para colágenos provenientes de animales mamíferos. En este trabajo se hace una revisión de bibliografía referente a la extracción de colágeno tipo I, precursores de hidroxiapatita y síntesis de compósitos de ambos, para proponer la recuperación de estos biomateriales como una alternativa amigable con el ambiente y útil para usos médicos.

Abstract Biomaterials for bone tissue regeneration are commonly based in the natural design of bone where the stiffness of a ceramic material as hydroxyapatite is combined with the flexibility of a polymer such as collagen. Both materials can be extracted from human consumed fish waste, such as scales, bones and skin. The recovery of these biomaterials from fish waste has the advantage of yielding natural materials of low toxicity, avoiding the possible disease transmission found for the collagen coming from mammalians. In this article, we review several reports about collagen type I and hydroxyapatite precursors extraction, and composite synthesis, from fish waste in order to propose these methods as a green alternative for biomaterials useful for medical purposes.